(57)【要約】【課題】投射面に表示された画像を実際に投射面に表示された大きさで印刷するための情報を提供すること【解決手段】  画像を投射面１１８に投射する投射型液晶プロジェクタ装置１００は、液晶パネル１１２が形成して前記投射面に投射される画像の拡大縮小率の情報を取得するＣＰＵ１０１と、投射面１１８までの距離を測定する測距回路１１９と、を有し、ＣＰＵ１０１ｈａ，拡大縮小率の情報と測距結果を用いて投射面に投射された画像のサイズを演算し、ＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０を介して出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子が形成した画像を投射面に投射する画像投射装置であって、
前記投射面に投射される画像の拡大縮小率の情報を取得する拡大縮小率取得手段と、
前記投射面までの距離を測定する距離測定手段と、
前記拡大縮小率取得手段が取得した前記画像の拡大縮小率の情報と前記距離測定手段による測定結果を用いて前記投射面に投射された前記画像のサイズを演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記画像を電子的に拡大縮小する電子的拡大縮小手段を更に有し、
前記拡大縮小率取得手段は、前記電子的拡大縮小手段の拡大縮小率の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記画像を光学的に拡大縮小する光学的拡大縮小手段を更に有し、
前記拡大縮小率取得手段は、前記光学的拡大縮小手段の拡大縮小率の情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記画像を投射する投射光学系を構成するレンズと、前記レンズの光学特性の情報を格納した第１メモリと、を有するレンズユニットが前記画像投射装置に交換可能に装着され、
前記拡大縮小率取得手段は、前記第１メモリに格納された前記レンズの光学特性の情報を使用して前記拡大縮小率の情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記演算結果を格納する第２メモリを更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記投射面に投射された前記画像の大きさを表す情報を印刷装置が使用する形式に変換することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像投射装置と印刷装置に接続され、前記画像投射装置に前記画像の情報を出力するコンピュータによって実行され、前記画像を前記印刷装置に印刷させる印刷方法であって、
前記画像の印刷サイズとして前記投射面に投射されたサイズが選択されたかどうかを判断するステップと、
前記印刷サイズとして前記投射面に投射されたサイズが選択された場合に、前記画像投射装置から前記演算結果を取得するステップと、
前記印刷装置に前記画像を前記印刷サイズに従って印刷する命令を送信するステップと、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項８】
画像表示素子が形成した画像を投射面に投射する画像投射装置に設けられたコンピュータを、
前記投射面に投射される画像の拡大縮小率の情報を取得する手段、
前記投射面までの距離の情報を取得する手段、
前記画像の拡大縮小率の情報と前記距離の情報を用いて前記投射面に投射された前記画像のサイズを演算する手段、
前記画像のサイズの演算結果を出力する手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタなどの画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、測定された投射面までの距離と入力画像の選択部分のユーザーが設定した投射面上の目標表示寸法を示す情報に基づいて、選択部分の投射面上の実表示寸法が目標表示寸法に略一致するように表示画像の大きさを設定する画像投射装置を開示している。特許文献２は、撮影レンズの画角と被写体までの距離に基づいて被写体を実物大表示する表示サイズを計算し、表示する実物大画像入出力装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９７１１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、画像投射装置が投射面に表示した画像を実際に投射面に表示された大きさで印刷したい需要があった。しかし、その場合には投射面上における画像の寸法を計測したり、拡大縮小率を計算したりして印刷サイズを手動で設定する以外になく、設定作業が煩雑であった。
【０００５】
そこで、本発明は、投射面に表示された画像を実際に投射面に表示された大きさで印刷するための情報を提供することが可能な画像投射装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像投射装置は、画像表示素子が形成した画像を投射面に投射する画像投射装置であって、前記投射面に投射される画像の拡大縮小率の情報を取得する拡大縮小率取得手段と、前記投射面までの距離を測定する距離測定手段と、前記拡大縮小率取得手段が取得した前記画像の拡大縮小率の情報と前記距離測定手段による測定結果を用いて前記投射面に投射された前記画像のサイズを演算する演算手段と、前記演算手段による演算結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、投射面に表示された画像を実際に投射面に表示された大きさで印刷するための情報を提供することが可能な画像投射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の画像投射装置のブロック図である。
【図２】図１に示す液晶パネルと投射面に表示される画像の表示サイズとの関係を示す図である。
【図３】図１に示すＣＰＵの演算処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態の画像投射装置（投射型画像表示装置）としての投射型液晶プロジェクタ装置１００のブロック図である。
【００１０】
１０１は装置内部の各種制御を行うＣＰＵ（演算手段）である。ＣＰＵ１０１は、投射面に投射される画像の拡大縮小率を取得する拡大縮小率取得手段１０１ａと、取得した拡大縮小率と投射面までの距離に基づいて投射面上の画像（投射画像）のサイズを演算する演算手段１０１ｂと、を有する。もちろん、ＣＰＵ１０１がこれらの手段を有する代わりにこれらの手段がＣＰＵ１０１とは別個独立に設けられてもよい。
【００１１】
また、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２と不揮発性ＲＡＭ１０３に接続され、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２に格納されたプログラムと不揮発性ＲＡＭ１０３に記載されたパラメータに応じて各構成要素の制御を行う。
【００１２】
これらの構成要素は、ＣＰＵ１０１に接続された、ＡＤコンバータ１０５、ファイル処理回路１０７、映像信号処理回路１０９、ランプ制御回路１１３、測距回路１１９、信号変換処理回路１２１等を含むがこれらには限定されない。
【００１３】
投射型液晶プロジェクタ装置１００は、接続インターフェースであるＤ−ｓｕｂ１５ピンコネクタ１０４と不図示のケーブルを介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置と接続される。ＰＣからは、例えば、投射面に表示する画像の情報（映像信号）が入力される。ＡＤコンバータ１０５はＤ−ｓｕｂ１５ピンコネクタ１０４に接続され、Ｄ−ｓｕｂ１５ピンコネクタ１０４に入力されたアナログＲＧＢ信号をディジタル信号に変換し、ディジタル信号を映像信号処理回路１０９へ送信する。
【００１４】
投射型液晶プロジェクタ装置１００は、接続インターフェースであるＵＳＢコネクタ１０６と不図示のケーブルを介してＰＣや外部記憶装置と接続される。このように、画像情報は、ＰＣから入力されてもよいし、外付けＨＤＤやＵＳＢメモリなどの外部記憶装置から投射型液晶プロジェクタ装置１００に入力されてもよい。また、コネクタの種類は図１に示すものに限定されない。例えば、投射型液晶プロジェクタ装置１００はネットーワークコネクタ（１０Ｂａｓｅ−Ｔ／１００Ｂａｓｅ−ＴＸ／１０００Ｂａｓｅ−Ｔ）を有し、ＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークを介して画像情報を取得してもよい。更に、投射型液晶プロジェクタ装置１００は不揮発性ＲＡＭ１０３などに画像情報を保存していてもよい。
【００１５】
ＵＳＢコネクタ１０６にはファイル処理回路１０７が接続されている。ファイル処理回路１０７は、ＵＳＢコネクタ１０６を介して受信する、ＪＰＥＧ、ビットマップ、ＰＤＦなどの電子ファイルデータを変換する処理を行い、変換されたデータを映像信号処理回路１０９へ送信する。
【００１６】
ファイル処理回路１０７には揮発性ＲＡＭ１０８が接続されている。揮発性ＲＡＭ１０８は、ＳＤＲＡＭやＤＤＲ−ＳＤＲＡＭなどで構成されており、ファイル処理回路１０７へロードされた電子ファイル、及び電子ファイルを処理されたデータを格納するためのメモリ領域である。
【００１７】
映像信号処理回路１０９は、映像信号のフォーマットを変換したり、電子的な拡大縮小（スケーリング、リサイズ）を行う。例えば、アスペクト比４：３の画像をアスペクト比１６：９の画像に変更する。また、ユーザーによる制御を行うためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に関連する映像内容などを重畳する。
【００１８】
映像信号処理回路１０９には揮発性ＲＡＭ１１０が接続されている。揮発性ＲＡＭ１１０はＳＤＲＡＭやＤＤＲ−ＳＤＲＡＭなどで構成されており、映像信号処理回路１０９における映像信号を格納するためのメモリ領域である。
【００１９】
映像信号処理回路１０９にはパネル駆動処理回路１１１が更に接続されている。パネル駆動処理回路１１１は、映像信号処理回路１０９から送信されたディジタル信号をアナログ信号に変換する処理やパネル駆動用パルス信号供給などの処理を行い、ＣＰＵ１０１による電気的な制御により液晶パネル１１２をスイッチング駆動する。液晶パネル１１２は１枚のみ図１に示されているが、ＲＧＢなどの３色に対応して３枚設けられている。
【００２０】
ランプ制御回路１１３は、ＣＰＵ１０１によって制御される。入力映像やユーザーの設定値などの状態を表示するＧＵＩを投射する際に光源とリフレクタの機能を備えたランプ１１４の点灯を制御する。ランプ１１４からの光が集光レンズ１１５により集光され液晶パネル１１２によって変調されて画像光となる。
【００２１】
画像光は、画像を投射面１１８に投射する投射光学系（投射レンズ）２０１を構成するズームレンズ１１６、フォーカスレンズ１１７を介して投射面（スクリーン）１１８に投射される。なお、ズームレンズ１１６、フォーカスレンズ１１７はＣＰＵ１０１により、光軸方向に移動され、それぞれ変倍と焦点調節を行う。投射レンズは不図示のシフト機構によってシフト可能である。
【００２２】
測距回路１１９は、投射型液晶プロジェクタ装置１００から投射面１１８までの距離を測定する距離測定手段として機能し、測定結果をＣＰＵ１０１へ送信する。測距回路１１９は、不図示の発光素子と受光素子からなり、発光素子から射出され、投射面上を反射して戻ってきた光を受光素子で受光する時間を計測することによって投射型液晶プロジェクタ装置１００から投射面１１８までの距離を測定する。
【００２３】
投射型液晶プロジェクタ装置１００は、接続インターフェースであるＲＳ２３２Ｃコネクタ（Ｄｓｕｂ９ピン角型コネクタ）１２０を介してＰＣ等の外部装置と接続されている。ＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０には信号変換処理回路１２１が接続されている。信号変換処理回路１２１は、ＲＳ２３２Ｃ規格に準拠した電圧値とＣＰＵ１０１などが処理可能な電圧値（３．３Ｖなど）とに双方向変換する回路である。ＣＰＵ１０１はＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０と信号変換処理回路１２１を介してＰＣなどの外部装置と電気信号を通信する。
【００２４】
また、投射型液晶プロジェクタ装置１００は、不図示のＵＳＢコネクタ、ネットーワークコネクタ、プリンタコネクタ等を介して不図示のプリンタ（印刷装置）に直接接続されていてもよい。あるいは、不図示のＰＣが投射型液晶プロジェクタ装置１００に接続されると共にプリンタに接続されていてもよい。
【００２５】
図２は、液晶パネル１１２と投射面１１８に表示される画像の表示サイズとの関係を示す図である。液晶パネル１１２の有効表示画面サイズをｈ（ｍ）とし、投射光学系２０１から投射面１１８までの距離をＬ（ｍ）とする。投射光学系２０１は、光学特性値として焦点距離Ｋ（ｍ）を有する。投射面１１８が投射光軸に垂直に配置されている場合、投射光学系２０１を通過して投射面１１８に表示される画像サイズＳ（ｍ）は次式で与えられる。
【００２６】
【数１】
2013007818.tif 000003
【００２７】
従って、距離Ｌに比例して投射面上の画像が大きくなる。パラメータＫ、Ｌはズームレンズ１１６やフォーカスレンズ１１７の位置が変化すると変化するが、本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、ズームレンズ１１６やフォーカスレンズ１１７の光軸上の位置が変位しても数式１が常に成り立つようにしている。
【００２８】
液晶パネル上の有効表示画面サイズｈを縦と横に分解すると、各々パネル上の駆動ピクセル数×１ピクセルあたりの長さで求められる。従って、入力画像を電子的に拡大縮小することでｈの縦横の大きさを制御することが可能である。この場合、ＣＰＵ１０１が画像を電子的に拡大縮小する電子的拡大縮小手段として機能し、拡大縮小率取得手段１０１ａは電子的拡大縮小手段の拡大縮小率を取得する。
【００２９】
例えば、液晶パネル１１２の横実寸大ｘ（ｍ）、縦実寸大ｙ（ｍ）であり、液晶パネル１１２の縦横全ピクセル中の駆動ピクセル比を各々ａ、ｂ（０＜ａ≦１、０＜ｂ≦１）とすると、数式１を縦横について各々算出可能となる。即ち、次式が成立する。ａ、ｂは画像の拡大縮小率として機能する。
【００３０】
【数２】
2013007818.tif 000004
【００３１】
【数３】
2013007818.tif 000005
【００３２】
Ｓも同様に縦横について各々算出可能であり、数式１〜３から次式のように各々算出できる。
【００３３】
【数４】
2013007818.tif 000006
【００３４】
【数５】
2013007818.tif 000007
【００３５】
このように、画像表示素子が形成した投射面に投射される画像のサイズは、液晶パネルの有効表示領域の対角長、有効表示領域の縦と横の長さでもよいし、対角長とアスペクト比、その他のサイズを決定可能な座標情報であってもよい。同様に、投射面上の画像（投射画像）のサイズは、投射面上の画像の有効表示領域の対角長、縦と横の長さ、アスペクト比、その他のサイズを決定可能な座標情報（例えば、画像表示素子が形成した投射面に投射される画像に対する投射画像の拡大縮小率）を含む。
【００３６】
次に、投射面上の画像のサイズを自動的に取得する方法について説明する。まず、投射型液晶プロジェクタ装置１００がＰＣと接続され、ＰＣにプリンタが接続されている場合について考える。この場合、投射型液晶プロジェクタ装置１００にはＤ−ｓｕｂ１５ピンコネクタ１０４経由でＰＣから映像信号が入力され、ＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０経由でＰＣから制御信号が送信されるものとする。
【００３７】
また、ＰＣからの入力はＶＧＡ（６４０ピクセル×４８０ピクセル）であり、液晶パネル１１２は１２８０ピクセル×９６０ピクセルで１ピクセルが正方画素であるものとする。説明を簡略化するために、入力信号を、電子的に縦横に２倍して液晶パネルを１２８０ピクセル×９６０ピクセル駆動しているものとする。
【００３８】
この時、図３を参照して、ユーザーが投射面上の画像のサイズを取得するフローについて説明する。図３は、ＣＰＵ１０１が実行する制御方法であり、コンピュータが実行可能なプログラムとしてＲＯＭ１０２に格納されている。図３において、「Ｓ」はステップの略である。
【００３９】
まず、ユーザーはＰＣにインストールされて実行されるドライバ（ソフトウェア）を介して印刷命令を投射型液晶プロジェクタ装置１００に送信する。ドライバにより、ＰＣに接続されたディスプレイ（表示装置）には、印刷実行ボタン、印刷取消ボタン、不図示のプリンタの種類、印刷範囲、印刷枚数、印刷方向、用紙の種類などを指定するフィールドを有する印刷制御画面が表示される。また、印刷制御画面は、倍率指定として「投射サイズ」を指定することが可能なフィールドも備えている。
【００４０】
ユーザーが、「投射サイズ」を指定して印刷実行ボタンを押すと、プリンタにはＰＣから格納された画像データが送信され、投射型液晶プロジェクタ装置１００にはＰＣから投射サイズを送信する命令が送信される。プリンタは投射サイズの入力があるまで印刷を行わず待機する。
【００４１】
ＣＰＵ１０１はパラメータＫを取得する（Ｓ４０１）。図２に示すパラメータＫは、投射型液晶プロジェクタ装置１００の内部の光学特性（焦点距離やズーム値など）によって決定され、光学特性は不揮発性ＲＡＭ１０３に格納されている。ＣＰＵ１０１は不揮発性ＲＡＭ１０３のデータをロードすることで取得できる。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１０１は、パラメータＬを取得する（Ｓ４０２）。パラメータＬは投射面１１８と投射型液晶プロジェクタ装置１００（の投射光学系２０１）との距離であり、測距回路１１９によって測定される。
【００４３】
次に、ＣＰＵ１０１は、数式２、３を利用してパラメータｈを取得する（Ｓ４０３）。ここでは、電気的に駆動されているパネル上のピクセル数が１２８０ピクセル×９６０ピクセルであるため、ａ＝ｂ＝１とする。
【００４４】
次に、ＣＰＵ１０１は、数式４、５を利用して、投射面上の画像（投射画像）のサイズを演算し、演算結果を不揮発性メモリＲＡＭまたはその他のメモリ（第２メモリ）に格納する（Ｓ４０４）。そして、演算された投射面上の印刷対象物の大きさをＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０経由でＰＣへ伝達する。この場合、ＲＳ２３２Ｃコネクタ１２０は演算結果を出力する出力手段として機能する。
【００４５】
ＰＣは、取得した投射画像のサイズ（投射サイズ）をプリンタに送信し、これに応答してプリンタは印刷を開始する。本実施例によれば、投射型液晶プロジェクタ装置１００は投射面に表示された画像を実際に投射面に表示された大きさで印刷するための情報をＰＣに提供するのでユーザーは投射面１１８における画像のサイズを実測したり、自分で演算する必要がない。このため、ユーザーは簡単に投射面に表示された大きさで画像を印刷することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ＰＣにインストールされて実行されるドライバ（ソフトウェア）が画像をプリンタに印刷させる印刷方法として機能する。この印刷方法は、ＰＣのＣＰＵが倍率指定として「投射サイズ」が指定されたかどうかに基づいて画像の印刷サイズとして投射面に投射されたサイズが選択されたかどうかを判断するステップを有する。また、印刷方法は、「投射サイズ」が指定された場合にＣＰＵ１０１に前記印刷サイズを要求および取得するステップと、印刷サイズに従って画像を印刷する命令をプリンタに送信するステップと、を更に有する。
【００４７】
本実施形態では、ＰＣがＣＰＵ１０１から演算結果を取得した後でプリンタが使用する形式（フォーマット）（例えば、Ｄｉｇｉｔａｌ  ＰｒｉｎｔＯｒｄｅｒ  Ｆｏｒｍａｔ：ＤＰＯＦ）に変換するが、ＣＰＵ１０１がこの変換を行ってもよい。
【００４８】
例えば、ＵＳＢコネクタ経由で外部記憶装置内に格納されたＪＰＥＧフォーマットの画像を投射面１１８に投射し、画像サイズをＤＰＯＦ形式で外部記憶装置に保存する場合について説明する。
【００４９】
説明を簡略化するために、液晶パネル１１２は縦横１２８０ピクセル×９６０ピクセル（１ピクセルは正方ピクセル）、印刷対象画像のＪＰＥＧデータは縦横６４０ピクセル×４８０ピクセルとする。そして、液晶パネル１１２の１ピクセルと入力ＪＰＥＧデータの１ピクセルを一致させるように表示させるものとする。即ち、数式２、３のａ＝ｂ＝０．５となる。
【００５０】
ユーザーが距離Ｌを自由に設定し、ＵＳＢコネクタ１０６に外部記憶装置を接続して所望の印刷対象画像を表示させる。ＣＰＵ１０１は、ＰＣからの命令に応答して図３のフローに従って投射面上の画像サイズを取得し（但し、ここではａ＝ｂ＝０．５にて演算する）、演算結果をＣＰＵ１０１からファイル処理回路１０７へ伝達する。そして、ファイル処理回路１０７が演算結果からＤＰＯＦ形式のファイルを作成してＵＳＢコネクタ１０６経由で外部記憶装置に格納する。この場合、ＵＳＢコネクタ１０６は演算結果を出力する出力手段として機能する。
【００５１】
この例は、投射型液晶プロジェクタ装置１００にプリンタが直接接続されている場合にも適用することができる。この場合、投射型液晶プロジェクタ装置１００には投射サイズで印刷することをユーザーに選択させるモードを設定する設定部が設けられている。また、投射型液晶プロジェクタ装置１００はＪＰＥＧ形式の画像をＤＰＯＦ形式に変換してプリンタに送信する。
【００５２】
測距回路１１９は、発光素子及び受光素子を有する構成に限定されず、超音波の反射時間などで計測する手段であってもよい。外部装置との通信手段としてＲＳ２３２Ｃコネクタ経由での通信手段を示したが、ＬＡＮなどの通信手段であってもよい。
【００５３】
投射光学系２０１は、画像を光学的に拡大縮小する光学的拡大縮小手段として機能する。また、この場合、拡大縮小率取得手段１０１ａは光学的拡大縮小手段の拡大縮小率を取得する。
【００５４】
投射光学系２０１を構成するレンズの一部が取り替え可能な構成であってもよい。この場合、投射光学系を構成するレンズと、そのレンズの光学特性の情報を格納した、例えば、不揮発性ＲＡＭなどのメモリ（第１メモリ）と、を有するレンズユニットが投射型液晶プロジェクタ装置に交換可能に装着される。そして、ＣＰＵ１０１は、このメモリに格納された前記レンズの光学特性の情報（焦点距離やズーム値など）を利用して拡大縮小率の情報を取得する。この結果、ＣＰＵ１０１は、レンズの交換に応じて光学特性値であるパラメータＫを取得することができる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本実施形態の画像投射装置は液晶プロジェクタなどの用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００                投射型液晶プロジェクタ装置（画像投射装置）
１０１                ＣＰＵ（演算手段、拡大縮小率取得手段）
１０６                ＵＳＢコネクタ（出力手段）
１１２                液晶パネル（画像表示素子）
１２０                ＲＳ２３２Ｃコネクタ（出力手段）
【図１】
2013007818.tif 000008
【図２】
2013007818.tif 000009
【図３】
2013007818.tif 000010